题目内容

质量为M=4kg的长木板,上表面粗糙,下表面光滑,静止放在光滑的水平面上。在长木板的左右两端各放一个小物块A、B,如图所示,已知、,两物块与长木板之间的动摩擦来自www.xkb123.com因数都是0.2。现同时用力分别击打A、B,使它们在瞬间获得方向相反、大小都是的水平速度,此后它们在木板上相向滑行,并且在滑行过程中它们始终没有相碰,取。问:
(1)       两物块开始滑动后,长木板是向左运动还是向由运动 ?
(2)       A与长木板相对静止时,它们的速度是多大?
(3)       经过多长时间,A和B都与长木板相对静止?
(20分)(1)长木板在水平方向来自www.xkb123.com受到物块A施加的向右摩擦力f1=μmAg=4 N(1分),物块B施加的向左的摩擦力f2=μmBg=2 N(1分),其合力大小为2 N,方向向右(1分)。根据牛顿运动定律,长木板将由静止开始向右运动 (2分)(2)物块A向右减速,加速度为 aA=μg=2 m/s2 (1分)设物块A经时间t1与长木板相对静止,相对静止时的速度为v1,则有 v1= v0-aA t1 (2分)对长木板有 μmAg-μmBg = MaM (2分)v1= aM t1 (1分)解得 v1=1.4 m/s (2分) t1=2.8 s (3)设两物体与长木板相对静止时的速度为v,打击后系统的总动量守恒,取向右为正方向,有 mAv0-mBv0=(mA+ mB+M)v (3分)解得 v=1 m/s对B物体有 aB=μg=2 m/s2设B与长木板相对静止所用时间为t,有 -v= v0-aBt (2分)解得 t=4 s (2分)(设A与长木板相对静止后再经过时间t2,B与长木板相对静止有v= v1-a′t2 解得t2=1.2s,因此有t= t1+ t2=4 s) (同样得4分)
练习册系列答案
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